Rust中Option和Result详解

        在 Rust 中，Option 和 Result 是两个核心枚举类型，用于明确处理值缺失和操作失败的场景，避免 null 和异常导致的运行时错误。以下是详细解析：

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一、Option：表示值可能存在或缺失

pub enum Option<T> {Some(T),  // 存在值（类型为 T）None,     // 值缺失
}

核心用途：安全处理可能为空的值，替代 null。

常用方法：

1. 解包取值：

   let x = Some(2);
   x.unwrap();      // 2（None 会 panic!）
   x.unwrap_or(0);  // 2（若 None 则返回 0）

2. 链式处理：

   Some(3).map(|x| x * 2);          // Some(6)
   Some(4).and_then(|x| Some(x + 1)); // Some(5)
   None.filter(|x| x > &10);         // None

3. 模式匹配（推荐）：

   match some_option {Some(val) => println!("Got {}", val),None => println!("No value"),
   }

   典型场景：

4. 查找元素：vec.get(index) 返回 Option<&T>

5. 容器取值：HashMap 的 get(key)

二、Result：表示操作成功或失败

pub enum Result<T, E> {Ok(T),   // 操作成功（携带结果 T）Err(E),  // 操作失败（携带错误 E）
}

核心用途：显式处理错误，替代异常机制。

常用方法：

1. 解包处理：

   let f: Result<i32, &str> = Ok(2);
   f.unwrap();       // 2（Err 时 panic!）
   f.unwrap_or(0);   // 2（Err 时返回 0）

2. 错误转换：

Ok(2).map(|x| x * 3);              // Ok(6)
Err("error").map_err(|e| e.len());  // Err(5)

    3. 传播错误（? 运算符）：

fn read_file() -> Result<String, io::Error> {let mut s = String::new();File::open("file.txt")?.read_to_string(&mut s)?; // 自动传播 ErrOk(s)
}

典型场景：

• I/O 操作：File::open()

• 网络请求

• 解析数据："123".parse::<i32>() 返回 Result<i32, ParseIntError>

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三、Option 与 Result 转换

方法	作用
option.ok_or(error)	None → Err(error), Some → Ok
result.ok()	Ok(v) → Some(v), Err → None
result.err()	Err(e) → Some(e), Ok → None

Some(5).ok_or("error");  // Ok(5)
None.ok_or("error");     // Err("error")
Ok(5).ok();              // Some(5)

四、设计哲学与优势

1. 编译期安全：强制处理所有可能状态（无空指针异常）

2. 显式错误处理：错误路径与成功路径同等重要

3. 零成本抽象：运行时性能等价于手写检查代码

4. 组合性：通过 map/and_then/? 等组合操作

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五、使用建议

1. 优先选择 Result：当操作可能失败时（如 I/O）

2. 避免过度 unwrap()：仅在确定安全时使用（如测试、原型）

3. 善用模式匹配：清晰处理所有分支

4. 利用类型系统：通过 ? 自动传播错误

        通过 Option 和 Result，Rust 将传统语言的运行时错误提升为编译期可检查的类型问题，大幅提升代码可靠性。